PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE ADUTOS

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PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE ADUTOS FORMADOS POR
CRÔMIO EM ESTUDOS SOBRE COMPOSTOS DE COORDENAÇÃO
Aline Felipe*, Elaine Cristina de Araújo Lima*, Ana Paula da Silva Peres*,
Ademir Oliveira da Silva**, Ótom Anselmo de Oliveira**
Introdução
Podemos definir composto de coordenação como sendo compostos formados por
ácidos de Lewis com bases de Lewis, onde os ácidos geralmente são metais de transição
e as bases (denominadas ligantes) são moléculas ou íons (geralmente negativos).
As espécies coordenadas podem apresentar cargas elétricas positivas, negativas
ou não ter carga elétrica, em função do que podem ser divididas em dois grandes
grupos:
• os adutos, que são espécies coordenadas que apresentam carga elétrica nula,
como podemos observar nos compostos [Co(NH3)3Cl3] e [Fe(CO)5];
• os complexos, ou sais complexos, que se caracterizam por suas espécies
coordenadas apresentarem carga elétrica positiva ou negativa, como ocorre nos
compostos [Co(NH3)6]Cl3 e [Cr(NH3)6][CuCl5].
Para que um composto de coordenação possa se formar é necessário que a
espécie química que funciona funcionar como ligante possua pelo menos um de átomo
dispor de elétrons para se ligar ao átomo ou íon central.
Os ligantes podem ser dos tipos monodentados (F-, CO, CN-) ou polidentados
(C2N2H4 – en, C10N2H10 – bipy), dependendo das suas capacidades de formar ligações σ
(sigma) com os átomos centrais. Alguns deles, porém, também são classificados como
aceptores π (pi), em função da capacidade de receberem elétrons provenientes do átomo
central, estabelecendo ligações π (pi).
Objetivo
Preparar e caracterizar o [Cr(NH3)6](NO3)3 - nitrato de hexaamincrômio(III) -, o
[Cr (en)3](NO3)3 - nitrato de trisetilenodiaminacrômio(III) - [Cr(PΦ3)6](NO3)3 - e o
nitrato de hexaquistrifenilfosfinacrômio(III). Com as caracterizações, objetivam-se
obter dados que possibilitem utilizar esses compostos como modelos para estudos das
ligações σ (sigma) e π (pi) em compostos de coordenação.
Preparação dos adutos
Os compostos foram preparados mediante a reação de 1mmol de Cr(NO3)3 com
6 mmol de PPh3, de NH2CH2CH2NH2 ou de NH4OH, respectivamente
Resultados e discussões
O primeiro teste realizado foi o de solubilidade, tendo sido encontrados os
seguintes resultados:
Solvente
Água
Álcool etílico
Éter etílico
Álcool butílico
Acetona
[Cr(NH3)6](NO3)3
Solúvel
Solúvel
Insolúvel
Insolúvel
Solúvel
[Cr (en)3](NO3)3
Solúvel
Insolúvel
Insolúvel
Insolúvel
Insolúvel
[Cr(PΦ3)6](NO3)3
Insolúvel
Solúvel
Insolúvel
Solúvel
Solúvel
Foram obtidos espectros de UV-Visível em meio aquoso, para os compostos
solúveis em água, e em meio etanólico, para o composto insolúvel em água.
*
Alunas, **Professores Orientadores; Departamento de Química, UFRN. CP:1662, CEP: 59078-970
Os resultados obtidos coincidem com as indicações feitas a partir do diagrama
de Tanabe-Sugano para elementos de configuração 3d3, com as bandas correspondentes
ao valor de 10 Dq (o pico υ1) aparecendo entre 15.797 e 20.833 cm-1.
A espectroscopia de infravermelho mostrou os seguintes resultados:
IV do Nitrato de Hexaamincrômio (III)
IV do Nitrato de Trisetilenodiaminacrômio (III)
100
110
100
90
100
80
90
90
80
60
50
40
30
60
50
40
30
20
20
10
10
3500
3000
2500
2000
1500
-1
Comprimento de onda (cm )
1000
500
Transmitância (%)
70
0
4000
80
70
Transmitância (%)
Transmitância (%)
IV do Nitrato de Hexaquistrifenilfosfinacrômio (III)
110
0
4000
70
60
50
40
30
20
10
3500
3000
2500
2000
1500
-1
Comprimento de onda (cm )
1000
500
0
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
-1
Comprimento de onda (cm )
Os espectros mostram que a 2banda correspondente a amônia e etilenodiamina
puros aparecem em 1.620 cm -1 e nos adutos é deslocada para 1.390 cm -1 indicando que
o metal se coordena a estas espécies fazendo ligações σ, já o espectro da trifenilfosfina
pura mostrou que sua 2banda corresponde a 1.490 cm -1, e, no aduto formado é
deslocada para 1.390 cm -1 indicando também sua coordenação por meio de ligações σ e
π, já que os orbitais d de valência do crômio e do fósforo são de mesma dimensão (3d).
As análises termogravimétricas realizadas pelo equipamento Shimadzu DTG 60,
com temperatura entre 30 e 1000ºC à 10ºC/min em uma cadinho de platina, com
aproximadamente 3mg de cada amostra em atmosfera de ar e vazão de gás da amostra
de 50mL/min mostraram que no composto [Cr(NH3)6](NO3)3 houve um processo
endotérmico , com a saída das moléculas do ligante em 211,74ºC, restando ao final da
análise óxido duplo de nitrogênio e crômio. No composto [Cr(PΦ3)6](NO3)3 houve uma
processo exotérmica na saida das moléculas do ligante à 262,85ºC, restando, ao final,
óxido duplo de nitrogênio e crômio, o que mostra que a ligação crômio-etilenodiamina
neste aduto é mais forte que no anterior por haver necessidade de mais energia para
rompê-la. Por fim, no composto [Cr(en)3](NO3)3 houve uma seqüência de processos
exotérmica – endotérmica – exotérmica, onde a saída de moléculas do ligante ocorreu a
309,40ºC, restando por fim, óxido duplo de fósforo e crômio, o que indica que a ligação
crômio-trifenilfosfina é mais forte e mais estável que as demais pelo fato de formar
ligações π entre o metal e o ligante.
Conclusões
Esses resultados subsidiam previsões feitas a partir de modelos teóricos
discutidos em aulas expositivas, contribuindo para consolidar os conhecimentos sobre
as ligações nos compostos de coordenação e suas propriedades.
Referências
1. Huheey, J.E.; Química Inorgânica, pág 451; Ed. Harla – México; 1981;
2. http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi
3. Farias, R.F.(organizador); Química de Coordenação – fundamentos e atualidades;
Editora átomo; São Paulo – 2005.